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Estudos de casos de produtos comerciais

Aproveite mais oportunidades com impressão 3D

Fabricantes comerciais precisam de flexibilidade para criar produtos de qualidade em pequenos, médios ou grandes volumes. Frequentemente, as soluções de fabricação digital são a diferença entre declinar negócios potenciais e atender a uma necessidade de nicho com custos eficientes.

Máquinas Fortus da Thogus

Estabelecida como Master Mold & Die em 1950 por Jack Thompson, a Thogus Products (Thogus) é uma empresa de manufatura com 61 anos fundamentalmente enraizada em moldagem por injeção. Em 1997, 56% das vendas foram provenientes de clientes do setor automotivo. Uma década mais tarde, sentindo a pressão de uma economia ruim e reconhecendo a ameaça da diversificação limitada, a Thogus decidiu procurar novas fontes de receita.

Encontrando a Stratasys

No momento em que Matt Hlavin, neto de Jack Thompson, tornou-se presidente da Thogus em 2008, ele começou a acompanhar a Stratasys – uma fabricante de máquinas de manufatura aditiva para prototipagem e produção de peças plásticas – por quase 10 anos. Intrigado pelos recursos de desenvolvimento de produtos da tecnologia Stratasys, Hlavin descobriu sua solução e uma direção para a Thogus. Hlavin decidiu deslocar o foco da Thogus’ para moldagem de baixos volumes e materiais com alto nível de engenharia usando sistemas Stratasys Fused Deposition Modeling (FDM). Migrar para produção de baixo volume permitiu que a Thogus competisse com oficinas de fabricação de alto custo devido ao seu processo de manufatura enxuto e ágil. “Uma das minhas primeiras decisões principais como presidente foi comprar duas máquinas Fortus 400mc para ajudar no desenvolvimento de produtos e fornecer mais valor aos nossos clientes”, recordou Hlavin. “A tecnologia Stratasys usa os mesmos materiais termoplásticos utilizados em moldagem por injeção e podemos produzir peças em pequenos volumes até que os nossos clientes justifiquem a dispendiosa maquinaria de produção.”

placa de montagem de ponteira de braço

Antes mesmo de ter o seu primeiro sistema de produção 3D Fortus internamente, a visão de Hlavin foi validada pela Stratasys: “Solicitamos uma máquina FDM e a Stratasys concordou em produzir peças para nós antes que a nossa máquina chegasse. Um de nossos clientes precisou que uma peça fosse produzida para o projeto de um de seus clientes, mas a peça não poderia ser fabricada conforme tinha sido projetada. Assim, nossos engenheiros a reprojetaram. Em seguida, produzimos sua peça original e a nossa peça reprojetada e a levamos para o cliente. Eles ficaram impressionados. Na semana seguinte, tiveram o projeto aprovado por seu cliente. Assim, conseguimos um programa de US$ 600.000. Antes mesmo de ter a nossa máquina no prédio, a Stratasys nos ajudou a fechar um programa que pagou nossa primeira máquina.”

Obtendo rapidamente um retorno sobre seu investimento inicial em duas máquinas Stratasys, Hlavin investiu em alguns milhões de dólares em tecnologia avançada, equipamentos de capital e automação, inclusive duas impressoras 3D Dimension SST 1200es, uma estação de polimento e um sistema de produção 3D Fortus 900mc. “Estávamos tão confiantes na Stratasys que compramos todos os materiais oferecidos por ela –ABSplus, ABSi, ABS-M30, PC-ABS, PC, Ultem 9085 e PPSF/PPSU – para lidar com idealização de conceitos, prototipagem funcional, maquinaria de prototipagem, filtragem, ferramentas de ponteira de braço e produção final exigidas pelos nossos clientes”, disse Hlavin.

Sucesso nos números com FDM

Desde 2008, a Thogus cresceu para 86 funcionários, 31 dos quais foram contratados em 2010. Em 2010, sua receita aumentou em 76% sobre 2009. A Thogus credita seu significativo crescimento à tecnologia FDM da Stratasys, usada pela empresa para desenvolver uma solução de manufatura que simplifica o processo de produção e transfere essas economias para os clientes. A filosofia é simples e universal. “O preço mais baixo ganha”, disse Hlavin. “Forneceremos peças com cotações que um moldador por injeção praticamente nunca ouviu falar. Esse é o nosso nível de confiança.”

Ferramenta de automação/Ferramenta de ponteira de braço

Em janeiro de 2009, a Thogus não possuía nenhum engenheiro em sua equipe. Hoje, a empresa emprega 15 engenheiros nas disciplinas civil, mecânica, biomédica, química e de plásticos. “Ao incorporar engenharia aos negócios, nosso clientes desenvolvem produtos de forma mais rápida e eficiente”, complementa. Hlavin vislumbra a tecnologia FDM da Stratasys’ como o futuro do processamento, fabricação e desenvolvimento de produtos de plástico. “Estamos no amanhecer de uma economia de personalização em massa – faça de seu jeito, em pequenos volumes.”

Sabedoria não convencional

Vitamix, fabricante de máquinas de misturas comerciais, estava comprando peças de protótipos SLA de bureaus de serviços locais quando a Thogus introduziu peças de protótipos feitas com termoplásticos reais. “Mostramos a eles o que as nossas máquinas poderiam economizar em termos de tempo e custos”, disse Hlavin. “Eles adoraram, pois as peças eram muito mais robustas e eles poderiam executar testes funcionais com as nossas peças.”

Hlavin até mesmo encorajou Vitamix a comprar a sua própria máquina FDM da Stratasys. E eles o fizeram. “Todos os projetos são urgentes na Vitamix. Assim, agora lidamos com todos os pedidos excedentes que a empresa não possui capacidade de atender internamente. Como as máquinas agilizam o processo de manufatura, estamos realizando mais trabalhos deles do que antes.”

Simplificando a manufatura com FDM

Artefatos de controle de qualidade para peças moldadas

Além de revolucionar seus negócios de moldagem por injeção, Hlavin descobriu que FDM era imprescindível no chão de fábrica. “Grande parte de nosso trabalho é de desenvolvimento de protótipos: curto prazo, resultado rápido. A tecnologia FDM da Stratasys pode usar um arquivo CAD e cria uma peça em horas. Desejamos fornecer aos nosso clientes peças funcionais que eles possam usar para testes e validação”, disse Hlavin. “No entanto, o que descobrimos após adquirir a máquina é que havia uma finalidade muito maior para FDM. E ela está em nosso processo de fabricação em nosso chão.”

A FDM faz parte de cada aspecto dos negócios da Thogus. “Temos automação, robôs em nossas máquinas. Em vez de usar uma placa de aço ou estrutura de alumínio para produzir ferramentas de ponteira de braço grandes e pesadas que são caras e de fabricação demorada, podemos usar a geometria 3D e imprimir uma ferramenta com peso entre 70 – 90% inferior. E podemos fazer isso em menos de 24 horas.”

Hlavin descobriu que essa vantagem reduziu custos com mão de obra diretamente do chão de fábrica. “Não importa o setor em que você trabalha”, disse ele. “A FDM irá afetá-lo. Não conheço outra tecnologia capaz de fazer o que a FDM faz.’

Mas, para Hlavin, os benefícios da FDM são ainda maiores. “Vejo a tecnologia FDM da Stratasys como o futuro da manufatura”, disse ele. “Estamos usando a tecnologia FDM para fazer coisas que jamais poderíamos ter feito antes. “Economizamos mais de US$ 150.000 por ano em automação de fábrica, produção de artefatos, prototipagem avançada, verificação de produtos antes da ferramentaria e mais”, complementa Hlavin. “Não consigo imaginar não ter essa tecnologia em um ambiente de manufatura. Ela é tão importante para nossos negócios quanto o email.”

Quando questionado sobre como a FDM revolucionou seu modelo de negócios, Matt Hlavin responde simplesmente: “Qualquer fabricante procura formas de lançar produtos mais rápido no mercado e de compactar seus ciclos de desenvolvimento de produtos. Um recurso neste mundo que você não pode comprar é tempo. Agora, com a FDM, nós essencialmente podemos vender tempo.”

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